【精品】烟道气监测
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理
Critical Orifice Coarse Filter Cal Gas Line
Vacuum Reference Line Diluted Sample Out
②烟道外稀释探头
4. 采样管线
稀释系统的采样管线由四根聚四氟乙烯管 组成，其中两根分别用于往采样探头输送
校准气和稀释空气，一根用于往各种分析
接稀释采样器。
1.6.4 化学发光法NOx监测仪器
• 化学发光是由于化学反应产生的光能发射。氮氧 化物等化合物吸收化学能后，被激发到激发态， 在由激发态返回至基态时，以光量子的形式释放 能量。测量化学发光强度对物质进行分析测定的 方法称为化学发光法。由若干方法可以对NOx进 行化学发光测定，最广泛使用的是臭氧的发光反 应。
• 在化学发光分析仪(图1—19)中，用UV光照
Байду номын сангаас
射石英管中的氧气产生O3。提供的O3超过
反应需要O3以确保NO完全转换成NO2和稀 释测量气体，使存在于样品气体中的其他 吸收发射的化学发光辐射的分子，例如： O2、N2、CO2的熄灭作用减至最小。因为
光电倍增管信号正比于NO分子数，而不是
NO浓度，所以必须小心地控制样品的流量。
1.6 气态污染物连续监测的分析 仪器
• 一般说来，一台分析仪器包含整个系统的 控制/显示单元、测量单元（光学部件单 元）、信号处理单元等。
1.6.1 非分散红外分析仪 NDIR
1. 简单非分散红外 Simple Non Dispersive Infrared 2. Luft检测器或串联型气动式检测器 3. Photoacostic光声检测器
• 受激发的电子快速的损失能量通过以下四种方法 之一返回到基态： • • • • ①分离，吸收高能光子能够引起电子完全脱离
烟气在线监测安装位置要求HJ75-2007
中华人民共和国环境保护行业标准（HJ/T 75-2007）中对烟气在线检测设备安装位置要求：固定污染源CEMS应安装在能准确可靠地连续监测固定污染源烟气排放状况的有代表性的位置上1．一般要求1.1位于固定污染源排放控制设备的下游；1.2不受环境光线和电磁辐射的影响；1.3烟道振动幅度尽可能小；1.4安装位置应避免烟气中水滴和水雾的干扰；1.5安装位置不漏风；1.6安装烟气CEMS的工作区域必须提供永久性的电源，以保障烟气CEMS的正常运行；1.7采样或监测平台易于人员到达，有足够的空间，便于日常维护和比对监测。
当采样平台设置在离地面高度≥5米的位置时，应有通往平台的Z字梯/旋梯/升降梯；2 具体要求2.1应优先选择在垂直管段和烟道负压区域。
2.2 测定位置应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。
对于颗粒物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于4倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于2倍烟道直径处；对于气态污染物CEMS，应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于2倍烟道直径，以及距上述部件上游方向不小于0.5倍烟道直径处。
对矩形烟道，其当量直径D=2AB/(A+B)，式中A、B为边长。
当安装位置不能满足上述要求时，应尽可能选择在气流稳定的断面，但安装位置前直管段的长度必须大于安装位置后直管段的长度。
在烟气CEMS监测断面下游应预留参比方法采样孔，采样孔数目及采样平台等按GB/T16157 « 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法»要求确定，以供参比方法测试使用。
在互不影响测量的前提下，应尽可能靠近。
2.3 为了便于颗粒物和流速参比方法的校验和比对监测，烟气CEMS不宜安装在烟道内烟气流速小于5m/s的位置。
2.4每台固定污染源排放设备应安装一套烟气CEMS。
2.5 若一个固定污染源排气先通过多个烟道后进入该固定污染源的总排气管时，应尽可能将烟气CEMS安装在该固定污染源的总排气管上，但要便于用参比方法校验颗粒物CEMS和烟气流速CMS。
烟气在线监测系统技术方案
1、总述根据XX公司锅炉房的运行情况，产品型号、参数及本我公司类似工程的经验，本投标方案选用本公司代理的“XHCEMS-40A型烟气排放连续自动监测系统”该系统由河北先河环保科技股份有限公司生产，生产企业是国家经贸委重大技术装备项目。
本系统于2003年5月取得了河北省质量技术监督局颁发的计量器具制造许可证。
XHCEMS-40A型烟气排放连续自动监测系统采用国际通用的直接测量技术-—激光透射法监测烟尘；烟气监测采用稀释采样技术,用干净的零空气将烟气进行稀释，然后导入监测仪中进行分析,其中SO2监测采用紫外荧光法，NOx监测采用化学发光法，测量准确、实时性好，可准确测得烟道排放物的浓度。
并可通过监测烟气温度、流量和含氧量,计算出污染物的排放总量。
本系统可广泛的应用于电力、供热、冶金、建材、垃圾焚烧等行业，实现烟气排放中烟尘、SO2、NOx、O2、烟气流量、温度、压力等参数的在线测量.“XHCEMS—40A 烟气排放连续自动监测系统”能够自动运行,具有数据自动传输、远程自动、手动控制、诊断、现场手动控制和故障自动显示，并具有良好的抗干扰能力；关键的零部件从国外进口，保证产品的准确性和可靠性；该系统采用中文界面，菜单显示，操作方便,维护简单易行.“XHCEMS-40A 烟气排放连续自动监测系统”于2003年12月～2004年4月通过了国家环保局环境监测仪器质检中心的性能测试，并取得了中国环境保护产业协会颁发的“环保产品认定证书"。
产品的技术指标满足HT/J76—2001《固定污染源烟气排放连续自动监测系统技术要求及检测方法》和HJ/T75-2001《火电厂烟气连续监测系统技术规范》的要求.2、总体要求（1）本系统的技术指标满足HJ/T75-2001《火电厂烟气连续监测系统技术规范》、HT/J76—2001《固定污染源烟气排放连续自动监测系统技术要求及检测方法》的要求。
(2）所有仪器均具有良好的抗干扰能力。
烟气监测系统(CEMS介绍)
标定时间可以在控制柜前面板上设置
流量计和针形阀（流量控制在 0.2-1.5 l/min）
单元控制器（控制反吹单元）和采样切换控制器（一拖二系统控制采样切换） 机柜的防护等级：室内机柜；工作温度：5-35 C
s
Process Analytics, A&D, Siemens Ltd, China
CEMS（Continuous Emissions Monitoring System）
仪表风压力：4-7 kg 反吹形式：脉冲方式； 一次反吹时间：2分钟（可调）；
电源接口：PG13.5 气源接口：1/4"
s
Process Analytics, A&D, Siemens Ltd, China
CEMS（Continuous Emissions Monitoring System）
采样探头
管线接口： 4 mm 采样管线外径：约 50mm
控制温度为 140-160 C（PTFE）
管线安装时，要尽量避免死弯和 U 形弯（不小于500mm）
s
Process Analytics, A&D, Siemens Ltd, China
CEMS（Continuous Emissions Monitoring System）
EXTRACTIVE -- 从烟囱上取样，将样气伴热后，送至地面便于操作的控
制系统柜。
DILUTION
-- 从烟囱上取样，用高纯度的稀释气将样气按一定比例稀 释后，送至地面便于操作的控制系统柜。
注：将样气伴热或者稀释的目的，都是为了防止样气在传输过程中，出 现水汽冷凝，造成采样管线堵塞，影响测量结果。
采样探头长度：1500mm（采样点距烟道内壁不小于 1m 或者 1/3 的
《烟道气的测量》课件
3
烟气排放浓度的计算
根据测量数据和排放源的特点，计算烟 气中污染物的浓度。
烟气处理设备的设计
根据测量结果和排放标准，设计合适的 烟气处理设备。
烟道气测量的应用
工业环保监测
用于监测工业生产过程中烟 气排放对环境的影响。
燃煤电厂烟气排放监测
对燃煤电厂的烟道气进行实 时监测，确保排放符合标准。
环境污染源监测
用于测量烟道气中烟尘颗粒的浓度。
多波长烟度计
通过多波长光的吸收特性，测量烟气中不同粒径范 围的颗粒物浓度。
热解吸分析仪
用于分析和测量烟道气中的挥发性有机物。
激光测量仪
利用激光技术对烟道气中的污染物进行非接触式测 量。
烟道气测量结果的处理
1
烟气污染物的排放量计算
2
结合烟气浓度和烟气流量，计算单位时
间内的污染物排放量。
对潜在的环境污染源进行烟 道气测量，及时掌握污染情 况。
总结
1有效的环境保护 措施。
2 烟道气测量技术的发展趋势
随着技术的进步，烟道气测量将更加精确和 高效。
烟道气的测量
烟道气的测量是环境保护中至关重要的一项工作。本课件将介绍烟道气的概 述、测量方法、测量设备、结果处理和应用。
烟道气的概述
烟道气与环境保护
了解烟道气对环境的影响， 是保护环境的第一步。
烟道气的组成
分析烟道气的组成和污染物 排放量，有助于评估环境风 险。
烟道气的测量意义
准确测量烟道气是环境保护 和工业排放控制的基础。
烟道气测量的方法
1 平衡法
通过测量进出烟道气流量和污染物浓度的差 异进行测量。
2 光谱法
利用光的吸收和散射原理检测烟道气中的污 染物。
烟气流量及含尘浓度的测定
实验一烟气流量及含尘浓度的测定一、实验意义和目的大气污染的主要来源是工业污染源排出的废气，其中烟道气造成的危害极为严重。
因此，烟道气(简称烟气)的测试是大气污染源监测的主要内容之一。
测定烟气的流量和含尘浓度对于评价烟气排放的环境影响、检验除尘装置的功效有重要意义。
通过本实验应达到以下目的：(1)掌握烟气测试的原则和各种测量仪器的使用方法；(2)了解烟气状态(温度、压力、含湿量等参数)的测量方法和烟气流速、流量等参数的计算方法；(3)掌根烟气含尘浓度的测定方法。
二、实验原理(一)采样位置的选择正确地选择采样位置和确定采样点的数目对采集有代表性的并符合测定要求的样品是非常重要的。
采样位置应取气流平稳的管段．原则上避免弯头部分和断面形状急剧变化的部分，与其距离至少是烟道直径的1.5倍，同时要求烟道中气流速度在5m/s化以上。
而采样孔和采样点的位置主要根据烟道的大小及断面的形状而定。
下面说明不同形状烟道采样点的布置。
1.圆形烟道采样点分布见图1-1(a)。
将烟道的断面划分为适当数目的等面积同心圆环，各采样点均在等面积的中心线上，所分的等面积圆环数由烟道的直径大小而定。
2.矩形烟道将烟道断面分为等面积的矩形小块．各块中心即采样点，见图1-1(b)。
不同面积矩形烟道等面积分块数见表1-1。
3.拱形烟道分别按圆形烟道和矩形烟道采样点布置原则,见图1-1(c)。
图1-1 烟道采样点分布图（a）圆形烟道；（b）矩形烟道；（c）拱形烟道(二)烟气状态参数的测定烟气状态参数包括压力、温度、相对湿度和密度。
1．压力测量烟气压力的仪器为s形毕托管和倾斜压力计。
s形毕托管适用于含尘浓度较大的烟道中。
毕托管是由两根不锈钢管组成，测端做成方向相反的两个相互平行的开口，如图1-2所示，测定时将毕托管与倾斜压力汁用橡皮管连好．一个开口面向气流，测得全压；另一个背向气流，测得静压；两者之差便是动压，由于背向气流的开口上吸力影响，所得静压与实际值有一定误差，因而事先要加以校正。
烟道监测项目指南
烟道检测项目指南对于不同的现场，选择合适的设备是十分重要的，让我们先来了解下烟尘环境下的检测项目：本系列产品类目主要涉及到的监测项目主要分为以下几个方面：烟尘采样、检测；烟气采样、检测；烟尘烟气综合测试；烟尘湿度在线监测；气体流速检测；皮托管压力风速测量等。
本分类主要涉及自产设备，如需采购进口设备，我公司可提供：英国凯恩、德国德图、德国MRU三大品牌。
确认我们所需要监测的项目后，我们来具体了解下各自设备的特点，以便帮助您选购产品：一、烟尘采样、检测：如果您采样或检测的是烟尘项目，那么在本系列产品中您可以从JCY-MS100和JCY-80E两个产品中选择。
烟尘采样：JCY-80E为便携式烟尘采样设备，即可随处移动，随时采样。
设备可以通过采样枪采集烟道内烟尘质量，根据国标方法计算出烟尘浓度，该设备同时可以测量含湿量、流速、动压、静压、烟温等，另外可选配油烟采样枪或沥青烟来采集油烟、沥青烟；烟尘检测：有固定式在线监测设备与便携式烟尘测试仪两种：JCY-MS100为固定式在线监测设备，即通过法兰安装将仪器固定在烟道上，实时检测，在屏幕上直接显示测量浓度，也可通过信号输出显示所测烟尘浓度。
本产品为单参数检测，即单一检测烟道中粉尘浓度；如需便携式烟尘测试仪，可根据现场情况选配合适的设备（需确认现场环境后选型）。
二、烟气采样、检测：如果您想要检测的是烟气成分中不同气体的浓度，首先您先确认是要直读式设备还是采样式设备。
烟气采样：检测工作结束后得到的是一份样本，最终详细数据还需要通过其他的程序来完成，常用方法为气相色谱法等。
目前有JCY-1或JCY-2烟气采样器可供选择，本类产品不受气体种类限制，需配置相应的溶液吸收液。
JCY-1单路烟气采样器：有一个通道进行烟气采样工作。
JCY-2双路烟气采样器：有两个通道进行烟气采样工作，两个通道独立控制，即可单一使用也可两个通道同时使用。
烟气检测：检测工作结束后得到的就是最终测量结果，测量结果可以直接在仪器屏幕上显示。
烟气在线监测系统技术要求
烟气在线监测系统技术要求1、总则1.1本技术协议适用于污染源烟气在线监测系统，提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装、调试和售后服务等方面的技术要求。
1.2本技术协议提出的是烟气在线监测系统的技术要求，并对技术细节作出规定，乙方提供符合本技术协议的优质产品，该产品满足相关工业标准的要求。
2、工程概况2.1在污染源总排放口及脱硫塔入口的#1、#2炉烟道上安装烟气在线监测装置。
根据污染物排放总量控制的要求，烟气在线监测系统安装于企业污染源的烟气处理装置入口及总排放口，对主要污染因子实施现场监测，具有数据分析、统计、管理、监测项目超标报警等功能，并建立各自的污染物排放记录数据库，可长期保存监测数据。
监测项目为：烟尘、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、温度、压力、烟气流速（流量）和含氧量。
2.2在线监测装置所需配套的板房和空调设备。
2.3设备概况2.3.1设备名称：污染源烟气在线监测系统（简称CEMS）。
2.3.2测量方法：2.3.2.1 SO2、NOx监测：直接抽取红外法、非分散红外线吸收法光透过式。
2.3.2.2 烟尘监测：激光透射法。
2.3.2.3 含氧量：磁风法。
2.3.3 安装位置：烟囱24米高处、脱硫塔#1炉及#2炉入口烟道上。
2.3.4 监测污染物种类：烟尘、SO2、NOx、O2含量。
2.3.5 监测烟气排放参数组成：烟气温度、流速、压力。
2.3.6 输出单位：国际标准单位制单位。
3、技术要求3.1设计依据乙方遵循的主要现行标准及相关法规、文件：3.1.1《火电厂烟气排放连续监测技术方案》（HJ/T75-2001）3.1.2《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T76-2001）3.1.3国家环境保护总局《空气和废气监测分析方法》（第四版）；3.1.4《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157-1996）3.1.5《烟气采样器技术条件》（HJ/T47-1999）3.1.6《烟尘采样器技术条件》（HJ/T48-1999）3.1.7所有电气设备应按国家有关标准进行设计、制造、安装、调试。
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圆形烟道
矩(方)形烟道
烟道气监测
圆形烟道
图1-1 圆形断面采样点示意图
烟道气监测
表1-1 圆形烟道分环及测点数的确定
烟道气监测
固定污染源监测的内容：
排放废气中有害物质的浓度(mg/m3) 有害物质的排放量(kg/h) 废气排放量(m3/h)
以下内容以烟道气的监测为例说明固定污染源 废气的测定
烟道气监测
基本概念
烟道气监测内容
烟道气
烟尘：浓度、排放量
烟气组分：(氮、氧、二氧化碳、氮 氧化物、硫氧化物、硫化氢等)浓度 、排放量
烟道气监测
采样位置
采样位置应优先选择在垂直管段，应避开烟道弯 头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距 弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径， 和距上述部件上游方向不小于3倍直径处。对于 矩形横截面，可用当量直径确定采样位置。当量 直径根据下式计算：
De
2AB A B
烟道气监测
采样断面上采样点的确定
烟道气监测
烟气中的含湿量按下式计算：
烟气中水 分 蒸 含 烟 气 烟 量 气 的 气 水 体 标 总 标 蒸 积 准 体 准 气 百 状 积 状 的 态 态 体 下 下 积
X wP bv 0 .00 P a T 0 cP sT 6 bP 7 a P b
烟道气监测
烟道气中污染物的测定
烟尘浓度的测定
烟道直径（m） 等面积环数 测量直径数
<0.3 0.3～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0 2.0～4.0
>4.0
1～2 2～3 3～4 4～5
5
1～2 1～2 1～2 1～2 1～2
测点数
1 2～8 4～12 6～16 8～20 10～20
烟道气监测
表1-2 测点距烟道内壁距离（以烟道直径D计）
测点号
1 2
1 0.146 0.854
3
2 0.067 0.250 0.750
环数 3
0.044 0.146 0.296
4 0.033 0.105 0.194
5 0.026 0.082 0.146
4
0.933 0.704 0.323 0.226
5
0.854 0.677 0.342
6
0.956 0.806 0.658
测定原理：抽取一定体积的含尘烟气，使之通过一个已知质 量滤尘装置，烟气中的烟尘被阻留在滤尘装置的滤料上，称 量滤尘装置的质量，根据滤尘装置采样前后的质量差，求出 单位体积烟气中的含尘量。
烟道气监测
温度 测量仪器
玻璃水银温度计：适用于直径小、温度 不高的烟道；
热电偶温度计：适用于直径大、温度高 的烟道；
根据需测温度的高低，选用不同材料的热电偶。 测量800℃以下的烟气用镍铬-康铜热电偶；测量 1300℃以下烟气用镍铬-镍铝热电偶；测量1600℃ 以下的烟气用铂-铂铑热电偶。
烟道气监测
废气现场监测技术
烟道气监测
固定污染源监测
流动污染源
污染源
固定污染源
烟道、烟囱、排气筒等排放场所。 它们排放的气体中既包括固态的烟尘和 粉末，也包含气态和气溶胶态的多种有 害物质。
烟道气监测
固定污染源监测的目的：
监督性监测，即定期检查固定污染源排放废气 中的有害物质含量是否符合国家规定的大气污 染物排放标准的要求； 研究性监测，对污染源排放污染物的种类、排 放量、排放规律进行监测，有利于查清空气污 染的主要来源，探讨空气污染发展的趋势，制 订污染控制措施，改善环境空气质量。
压力
烟气压力
静压(Ps)：单位体积气体所具有的势能； 多为负
动压(Pv)：单位体积气体所具有的动能； 恒为正
全压(Pt)：气体在管道中流动具有的总能量， 为动压和静压之和。 可能为正，可能为负
烟道气监测
测压装置
皮托管：标准皮托管，S形皮托管 压力计：U形压力计，斜臂式微压计
图1-4 静压及动压的测定装置
烟气流量的计算
Qs=3600v s ·F
烟道气监测
含湿量的测定
烟气含湿量一般以烟气中水蒸气的体积百分含量表示。 重量法
测量方法 冷凝法
干湿球温度计法
干湿球温度计是由两支完全相同的温度计组成，其中一支温度计的球 （温包）用一浸入水的棉织物包住，使它经常处于润湿状态，称为湿 球温度计；另一支为干球温度计。当烟气以一定的流速通过干湿球温 度计时，由于湿球表面水分的蒸发，使湿球温度计读数下降，产生干 湿球温度差。根据干湿球温度计读数及有关压力计算烟气含湿量。
废气：排放量
烟道气监测
采样点的位置和数目
采样点的位置和数目设置，主要取决于 烟道的走向、形状、截面积大小等，国 家标准GB/T16157—1996《固定污染源 排气中颗粒物的测定与气态污染物采样 方法》规定了固定污染源中颗粒物的采 样、测定、计算方法和固定污染源中气 态污染物的采样方法。
烟道气监测
4～6
1.0～4.0 4.0～9.0
>9.0
<0.67 <0.75 ≤1.0
6～9 9～16 ≤20
烟道气监测
基本参数
烟气的体积、温度和压力是烟气的基本 状态常数，也是计算烟气流速、烟尘及 有害物质浓度的依据。其中，烟气体积 由采样流量和采样时间的乘积求得，而 采样流量由采样点烟道断面积乘以烟气 流速得到，流速又由烟气压力和温度计 算求出。
7
0.895 0.774
8
0.967 0.854
9
烟道气监测
0.918
矩(方)形烟道
图1-2 矩（方）断面采样点示意图
烟道气监测
表1-3 矩（方）形烟道的分块和测点数
烟道断面积（m2） <0.1
等面积小块长边长 度（m）
<0.32
测点总数 1
0.1～0.5
<0.35
1～4
0.
颗粒物：颗粒物是指燃料燃烧、合成、分解以 及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放 气体中的固体和液体颗粒状物质； 气态污染物：气态污染物是指以气体状态分散 在排放气体中的各种污染物； 标准状态下的干排气：标准状态下的干排气是 指在温度为273K、压力为101300 Pa条件下不 含水分的排气。
烟道气监测
流速和流量的计算
压力单位用mmH2O柱表示时
各测点烟气流速的计算
Vs
2gHd
2gHd
RTs P
压力单位用Pa表示时
V s 0 .0K 7p6 27 ts3 P d
压力单位用mmHg表示时
V s0 .2K 4 p 27 ts3 H d
烟道气监测
烟道断面烟气平均流速的计算
vs
v1v2vn n